Un raro estallido celeste admite dos explicaciones distintas sobre su origen

Un estallido de rayos gamma detectado en el cielo el 25 de diciembre del a?o pasado -bautizado el estallido de Navidad- sorprendi¨® en su momento a los cient¨ªficos por lo inusualmente prolongado que fue: dur¨® media hora. Adem¨¢s, el resplandor posterior fue diferente a otros destellos. Los astr¨®nomos observaron el fen¨®meno con varios telescopios y han analizado los datos durante meses. Tan peculiar es el estallido de Navidad que ahora dos equipos independientes de investigadores -uno de ellos liderado especialistas por el Instituto de Astrof¨ªsica de Andaluc¨ªa, IAA- han llegado a conclusiones diferentes sobre el proceso que lo provoc¨®: la fusi¨®n de una estrella de neutrones con un astro gigante, para uno, o la colisi¨®n de un cuerpo peque?o, como un planeta menor, en una estrella de neutrones, seg¨²n los otros. Ni siquiera coinciden en la ubicaci¨®n del fen¨®meno: para unos podr¨ªa haberse producido a 5.500 millones de a?os luz de la Tierra y para otros podr¨ªa ser local, de nuestra galaxia. Los dos grupos internacionales publican hoy a la vez en la revista Nature sus resultados.

Los estallidos de rayos gamma (GRB, siglas en ingles de gamma ray burst) son breves y muy intensos destellos que se producen contantemente en el cielo. Pero es imposible, por ahora, anticiparse al fen¨®meno y determinar d¨®nde se producir¨¢ uno, as¨ª que, para estudiarlos, se han puesto telescopios de vigilancia en ¨®rbita. En cuanto captan uno, se activa un sistema de alerta con sus coordenadas para que los astr¨®nomos puedan apuntar hacia ese lugar del universo telescopios de todo tipo y tomar todos los datos posibles, intentando identificar despu¨¦s el objeto celeste que ha generado el destello.

Se conocen estallidos de dos tipos, los largos, que duran desde un par de segundos hasta unos cuantos minutos, y los cortos, de menos de dos segundos. Los largos se originan, probablemente, por el colapso de una estrella masiva (100 veces el Sol) que explota como supernova, generando dos chorros de part¨ªculas de alta energ¨ªa y quedando como remanente un agujero negro. Si uno de esos chorros superenerg¨¦ticos da la casualidad de estar orientado hacia la Tierra se captar¨¢ aqu¨ª como un potent¨ªsimo estallido de rayos gamma, explica el especialista italiano Enrico Costa en un comentario en Nature acerca de las dos hip¨®tesis sobre el estallido de Navidad.

Los estallidos cortos, de menos de dos segundos, se producir¨ªan en la fusi¨®n de dos dens¨ªsimas estrellas de neutrones que formar¨ªan un agujero negro. Tambi¨¦n en este caso habr¨ªa dos chorros emitidos en sentido opuesto. Unos y otros muestran un resplandor posterior en diferentes rangos del espectro electromagn¨¦ticos (por eso se observan con telescopios diferentes) que dura semanas a meses.

El GRB 101225A (el estallido de Navidad), que fue detectado por el telescopio espacial Swift (de la NASA), no encaja en ninguno de los dos tipos y los investigadores sugieren que habr¨¢ que ampliar la clasificaci¨®n. Pero, de momento, recurren a fen¨®menos completamente diferentes para explicar el caso peculiar de hace un a?o.

Christina Th?ne (Instituto de Astrof¨ªsica de Andaluc¨ªa, CSIC) y sus colegas explican en Nature que el extra?o destello, por sus caracter¨ªsticas, debi¨® originarse en un sistema binario formado por una estrella de neutrones (un cuerpo tan denso que puede tener la masa del Sol en un radio de s¨®lo decenas de kil¨®metros) y una estrella gigante evolucionada. La estrella de neutrones se meti¨® en la atm¨®sfera de su compa?era y, tras unas pocas ¨®rbitas, acabaron fusion¨¢ndose en un agujero negro y produciendo dos chorro de materia como los que lanzan los GRB normales, pero calent¨¢ndose por la envoltura com¨²n que hab¨ªan tenido los dos cuerpos, con una d¨¦bil explosi¨®n de supernova a continuaci¨®n.

"Esta interacci¨®n dio lugar al resplandor posterior, dominado por radiaci¨®n generada por materia caliente y que fue enfri¨¢ndose con el tiempo", explican los cient¨ªficos del IAA en un comunicado. "Unos diez d¨ªas despu¨¦s del estallido de rayos gamma comenz¨® a emerger una d¨¦bil explosi¨®n de supernova que alcanz¨® su m¨¢ximo tras cuarenta d¨ªas". Esta hip¨®tesis encaja con el extra?o resplandor ulterior t¨¦rmico del estallido de Navidad, diferente del resplandor normal de los GRB, debido a las part¨ªculas el¨¦ctricamente cargadas, en campos magn¨¦ticos potentes y desplaz¨¢ndose a velocidades superiores al 99% de la velocidad de la luz.

Sin embargo, Sergio Campana (Observatorio Astron¨®mico de Brera, Italia) y sus colegas encuentran una explicaci¨®n completamente distinta del estallido de Navidad. Ellos consideran que las observaciones se ajustan mejor a un escenario en el que un objeto peque?o, como un cometa o un asteroide y con la mitad de masa del planeta enano Ceres, resulta destruido al acercarse a una estrella de neutrones. En este caso el destello de rayos gamma se produce cuando los fragmento del cuerpo menor caen en el astro superdenso. Esta hip¨®tesis recupera un modelo propuesto en 1973, poco despu¨¦s del descubrimiento de los GRB, se?ala Costa.

Con la explicaci¨®n de Th?ne, el GRB 101225A estar¨ªa a 5.500 millones de a?os luz, con la de Campana, a solo unos 10.000 a?os luz.

"Ambas hip¨®tesis son plausibles y explican muchos y complejos datos. Pero al menos una de las dos es incorrecta y no se tiene la prueba definitiva, es decir, la determinaci¨®n de la distancia de este GRB", resume Costa. Cada uno de los equipos presenta su explicaci¨®n del fen¨®meno en su art¨ªculo propio en Nature, pero ambos citan escuetamente la hip¨®tesis del otro.